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Java基础【位运算】

时间:2020-06-09 09:08:03      阅读:43      评论:0      收藏:0      [点我收藏+]

一、 相关基础概念

在开始java位运算的知识之前,我们先来了解几个基础的概念,机器数,真值,原码,反码,补码。

1.机器数

我们知道无论是代码还是数值,在计算机中最后都转换成以二进制的形式存在的,而一个数值在计算机中的二进制表示形式,就是这个数的机器数。机器数是有符号位的,在计算机中用一个二进制数的最高位存放符号,正数为0,负数为1,如下实例(按原码表示):

十进制的+5,计算机字长为8位,其二进制就是00000101

十进制的-5,计算机字长为8位,其二进制就是10000101(这里用的是原码)

其中00000101和10000101就是机器数

2.真值

由于机器数的第一位是符号位,所以其形式值就不等于其真值的数值,也就是说10000101表示的是-5而不是133(10000101的十进制是133,前提是不算最高位为符号位),因此-5才是机器数10000101的真值。

3.原码

原码是一种计算机中对数字的二进制定点表示方法。原码表示法在数值前面增加了一位符号位(即最高位为符号位):正数该位为0,负数该位为1,其余位表示数值的大小。

[+5][00000101](原码)

[-5][10000101](原码)

因为第一位是符号位,因此8位二进制的取值范围就是[1111 1111,0111 1111]也就是[-127,127]

4.反码

反码是数值存储的一种,但是由于补码更能有效表现数字在计算机中的形式,所以多数计算机一般都不采用反码表示数,反码的表示方法如下:

正数的反码是其本身

负数的反码是在其原码的基础上, 符号位不变,其余各个位取反.

[+5][00000101](原码)[00000101](反码)

[-5][10000101](原码)[11111010](反码)

5.补码

在计算机系统中,数值一律用补码来表示和存储。原因在于,使用补码,可以将符号位和数值域统一处理;同时,加法和减法也可以统一处理。补码的表示方法是:

正数的补码就是其本身

负数的补码是在其原码的基础上, 符号位不变, 其余各位取反, 最后+1. (即在反码的基础上+1)

[+5][00000101](原码) [00000101](反码)[00000101](补码)

[-5][10000101](原码) [11111010](反码)[11111011](补码)

6.小结

计算机中的符号数有三种表示方法,即原码、反码和补码。三种表示方法均有符号位和数值位两部分,符号位都是用0表示“正”,用1表示“负”,而数值位,三种表示方法各不相同。而在计算机系统中,数值一律用补码来表示和存储。

二进制基础知识

<< 左移 5<<1 相当于5/2 空位补0
>> 右移 5>>1 相当于5*2 最高位是1补1,最高位是0补0
>>> 无符号右移 空位用0补全
% 模运算 取余 5%2=1
^ 按位异或 第一个操作数的的第n位于第二个操作数的第n位相反,那么结果的第n位就为1,否则为0
& 按位与 第一个操作数的的第n位于第二个操作数的第n位如果都是1,那么结果的第n位就为1,否则为0
| 按位或 第一个操作数的第n位与第二个操作数的第n位中只要有一个为1,那么结果的第n位就为1,否则为0
~ 按位非 取反运算

为什么使用hashCode

HashMap之所以速度快,因为他使用的是散列表,根据key的hashCode值生成数组下标(通过内存地址直接查找,没有任何判断),时间复杂度完美情况下可以达到n1

Java基础【位运算】

原文:https://www.cnblogs.com/kwdlh/p/13069877.html

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